Различие фундаментальных и прикладных исследований. Уровни и виды исследований

В самом общем виде по своей структуре научные исследования делятся на фундаментальные и прикладные.

Фундаментальные исследования направлены на открытие новых, ранее не изученных явлений и законов природы и социальной реальности, а также на создание новых исследовательских методологий. Их целью является расширение научного знания в целом. Они ведутся на границе известного и неизвестного и обладают значительной степенью неопределенности.

Прикладные исследования направлены на нахождение способов использования явлений и законов природы для создания новых и совершенствования существующих средств и способов человеческой деятельности. Их целью выступает установление как можно большего числа вариантов практической эксплуатации имеющихся научных знаний.

Различие между фундаментальной наукой и прикладной было очень точно охарактеризовано Д. Томсоном - открывателем электрона - в речи, произнесенной им в 1916 году: «Под исследованием в фундаментальной науке я понимаю исследование не с целью применения его результатов в промышленности, а только для умножения знаний о Законах Природы». Томсон утверждал также, что прикладная наука совершенствует старые методы, в то время как фундаментальная наука создает новые методы, и что «если прикладная наука ведет к реформам, то фундаментальная наука приводит к революциям, которые, будь они политические или научные, являются мощными инструментами, если вы находитесь на стороне победителя ».

Прикладные исследования дифференцируются на поисковые, научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы. Поисковые исследования направлены на установление факторов, влияющих на изучаемый объект либо процесс. Научно-исследовательские работы связаны с созданием новых технологий, опытных установок, приборов. Опытно-конструкторские исследования направлены на подбор конструктивных характеристик создаваемого технического устройства.

Завершающей стадией прикладного исследования, как правило, является разработка, то есть целенаправленный процесс преобразования научно-технической информации в форму, пригодную для освоения в промышленности, подготовка к внедрению.

Одно из принципиальных различий между фундаментальными и прикладными исследованиями как раз и состоит в том, что любое прикладное исследование - это всегда такой научный проект, результаты которого изначально адресованы производителям и заказчикам и которое руководствуется нуждами или желаниями этих клиентов. Фундаментальные же исследования адресованы прежде всего другим членам научного сообщества и направлены, в первую очередь, на расширение знания о мире как такового.

При этом нужно понимать, что на современном этапе развития науки и техники в некоторых моментах фундаментальные и прикладные исследования сходятся. Так, например, для современной инженерной деятельности требуется осуществление не только краткосрочных проектов, направленных на решение специальных задач, но и широкая долговременная программа фундаментальных исследований, специально предназначенных для развития технических наук в целом. В то же время современные фундаментальные исследования (особенно в технических науках) очень тесно связаны с практическими приложениями.

Помимо прочего, для современного этапа развития науки и техники характерно использование методов фундаментальных исследований для решения прикладных проблем. В то же время, тот факт, что исследование является фундаментальным, еще не означает, что его результаты прагматически бесполезны, а работа, направленная на прикладные цели, может носить фундаментальный характер. Критериями их разделения являются в основном временной фактор и степень общности. Вполне правомерно сегодня говорить и о фундаментальных промышленных исследованиях.

Надо помнить также и о том, что в некоторых случаях, не будучи источником, фундаментальная наука выступает основой тех или иных технологических достижений. Такая роль фундаментальной науки обычно может быть выявлена только ретроспективно. Ярким примером подобного положения дел является создание атомных реакторов и атомных бомб. В определенном отношении атомный проект может быть рассмотрен в качестве приложения специальной теории относительности, которая собственно и выступила источником упомянутых выше технологических изобретений.

Таким образом, ясно видно, что характер связей между фундаментальной и прикладной науками - это одна из наиболее глубоких и трудных проблем в истории и методологии научного познания.

Контрольная работа

ПО КУРСУ: «Исследование систем управления»

Выполнил:

Студент группы ПФЗ-383

Проверил:

Челябинск

Фундаментальные научные исследования и их краткая характеристика.

Фундаментальные научное исследования – это экспериментальная или теоретическая деятельность, направленная на получение новых знаний об основных закономерностях строения, функционирования и развития человека, общества, окружающей природной среды. Они направлены на получение новых знаний об основах явлений и наблюдаемых фактов, не связанных непосредственно с практическим применением этих знаний. Конечной целью фундаментальных научных исследований является получение новых научных знаний, выражаемых в виде законов, теорий, гипотез, принципов, направлений исследований и в других формах.

Фундаментальные научные исследования могут быть ориентированными, то есть направленными на решение научных проблем, связанных с практическими приложениями.

Единого определения фундаментального исследования не существует, но можно утверждать, что таковым является исследование, ставящее своей задачей разработку или проверку гипотезы (теории), имеющей общий характер и применимой к определенному классу явлений, процессов или объектов. Такая теория по существу является ответом на вопрос, заданный исследователем Природе: как, почему, с помощью какого механизма и энергетики реализуется данный процесс или явление? С этой точки зрения не может рассматриваться как фундаментальное исследование, содержащее только описательную информацию, даже если при описании использована компьютерная обработка, а само описание названо модным словом "мониторинг"; не является фундаментальным исследованием и работа, успешно расширяющая область применения уже известной методики.

Одним из важнейших признаков фундаментальности является именно гипотеза, положенная в основу исследования.

Основная функция фундаментальных исследований - познавательная; непосредственная цель - сделать выводы о природных законах, имеющих общий характер и закономерное постоянство. Основные признаки фундаментальности вскрытых явлений:

а) концептуальная универсальность,

б) пространственно-временная общность.

Впервые вопрос о необходимости и важности специального регулирования отношений, связанных с научными открытиями, был поставлен в 1879 г. на Лондонском конгрессе Международной литературной и художественной ассоциации. Затем этот вопрос обсуждался на конгрессах этой ассоциации в 1888 г. (Венеция), 1896 г. (Берн) и 1898 г. (Турин). С 1922 г. в течение 17 лет обсуждением вопроса о научных открытиях занималась Лига Наций в рамках Комитета интеллектуального сотрудничества, а в 1953-1954 гг. - ЮНЕСКО, где был создан специальный комитет экспертов. В 1947 г. по предложению президента Академии наук СССР академика С.И. Вавилова в Советском Союзе впервые в мире была введена система государственной научной экспертизы и регистрации открытий, предусматривающая оценку эффективности результатов научных исследований. На проходившей в июне-июле 1967 года Стокгольмской дипломатической конференции по интеллектуальной собственности научное открытие было признано в качестве одной из форм интеллектуальной деятельности человека.

В 1978 г. страны-участницы Всемирной организации интеллектуальной собственности (ВОИС) приняли Женевский договор о международной регистрации научных открытий. Следует отметить, что несмотря на достаточно продолжительное время, затраченное на поиск наиболее оптимальных организационных и правовых механизмов, регулирующих отношения, связанные с результатами научных исследований и обеспечивающих выделение наиболее значимых открытий на основе объективной оценки их эффективности, к настоящему времени эта проблема полностью еще не решена и среди ученых нет единого мнения по целому ряду ее экономических, науковедческих, правовых и других вопросов. Интерес к данной проблеме связан прежде всего с тем, что наука является не только потребителем экономических ресурсов, но и производителем результатов, оказывающих влияние на состояние технического, экономического, социального и других уровней общества. В условиях рыночных отношений результаты научного труда являются особого рода товаром, потребительские свойства которого заключаются, в частности, в том, что знания об установленных новых свойствах, закономерностях, явлениях материального мира, пригодны для дальнейшего использования.

Специфика потребительской стоимости научных открытий, как результатов Фундаментальных исследований, состоит в том, что она выступает в виде оригинальной, достоверной и обобщенной научной информации. Такая информация не носит материального характера, хотя используется при создании новой техники и технологии. Таким образом, потребительская стоимость научных открытий, представляющих результаты творческого труда ученых, выступает в виде возможности удовлетворить новые потребности общества, обеспечить более высокую эффективность общественного производства благодаря снижению его издержек, т.е. обеспечить экономию живого и овеществленного труда. Однако для того чтобы научный результат в полной мере мог стать особого рода товаром, необходимо осуществить оценку эффективности этого результата.

Для отечественной практики непривычным является результат научного труда в нематериализованной форме, т.е. в форме научного знания. Зарубежная же практика приспособилась к такому явлению и активно его использует. Проведенный анализ национальных законодательств развитых стран в области интеллектуальной собственности показал, что в отдельных странах (США, Испания) регулирование отношений, связанных с научными открытиями, как результатами научных исследований, предусмотрено нормами патентного права. Так, в законе о патентах США (§§100-101) сказано: "термин "изобретение" означает изобретение или открытие... Всякий, кто изобретет или откроет новый и полезный способ изготовления продукции, машину, комбинацию вещества или какое-нибудь новое и полезное их улучшение, может получить патент".

Известны примеры выдачи патентов США на открытия "Эффект транзистора", "Эффект диффузионный", "Эффект Ганна", "Эффект туннельный" и др. Законом о промышленной собственности Испании предусмотрено, что "научное открытие может быть предметом патента, если оно признано существенным и оригинальным, после того как оно стало на определенное время известным общественности, и после того, как в течение этого времени были получены заключения компетентных в отношении существа открытия высших учебных заведений и объединений". Согласно ст.1 этого закона, автор научного открытия на основе создания или обоснования какого-либо изобретения приобретает право на промышленную собственность. Известен также ряд предложений по регулированию отношений, связанных с результатами научных исследований. Так, например, одна из предлагаемых моделей предусматривает непосредственную патентную охрану тех научных результатов, которые к моменту выдачи патента готовы к введению в торговый оборот, т.е. промышленно применимы и осуществимы, и обладают новизной. Согласно предлагаемой модели заявитель при подаче заявки в патентное ведомство может ссылаться на описание своих научных открытий и вправе испрашивать приоритет на основе даты приоритета своего открытия. В компетенцию патентного ведомства предложено включить вопросы признания причинной связи и приоритета открытий, а также доли прибылей. Систему патентной охраны научных результатов предлагается создать по возможности простой и не предусматривать регистрацию этих результатов в официальном реестре. Вопросы приоритета должны решаться на основе опубликованных документов. Такую патентную охрану предлагается распространить на научные и технические результаты при условии их опубликования и официального подтверждения даты публикации. Результаты исследований, подлежащих патентной правовой охране, предлагается обозначать общим понятием "открытие", определяемое как "обнаружение или познание до сих пор неизвестных, но объективно уже существующих в природе закономерностей, взаимодействий, свойств и явлений". Согласно предложенной модели, любое изобретение может быть разложено на два компонента - на "открытие" и на "оформление", при этом вклад изобретателя заключается в основном во втором компоненте. С этой точки зрения научное открытие должно быть патентоспособным также и тогда, когда компонент оформления отсутствует. Результаты исследований предложено признавать промышленно применимыми не только в том случае, когда они предназначены для определенной производственной цели, но и если они в целом пригодны дня возможного промышленного применения. Осуществимость результатов исследований должна быть, согласно предлагаемой модели, установлена до окончания делопроизводства по выдаче патента. Согласно другой модели исследования и практические разработки рассматриваются как единый неразделимый процесс и оба его компонента в равной мере важны для получения новых решений. Появление высокоэффективных изобретений тесно связано с успехами в фундаментальных исследованиях, что нашло свое отражение в судебных решениях, в которых прослеживается тенденция к расширению круга патентоспособных объектов за счет включения в них научных открытий. Предлагается поддерживать тенденцию к включению научных открытий в сферу патентной охраны, наблюдаемую в первую очередь в перспективных областях биохимических, биологических и химико-фармацевтических исследований. В настоящее время нет единого понятия эффективности фундаментальных исследований. Распространенное мнение многих экономистов и науковедов, которое, на наш взгляд, в основном правильно отражает специфику результатов фундаментальных исследований, заключается в том, что под эффективностью фундаментальных исследований следует понимать степень полезности новых знаний для общества, различая при этом научный, социальный, экономический, информационный и другие виды полезного эффекта от использования этого знания. Таким образом, эффективность результатов фундаментальных исследований не может быть сведена к единичному фактору, поскольку при их оценке необходимо учитывать воздействие этих результатов на всю сферу научно-технического прогресса, в связи с чем проблему оценки эффективности фундаментальных исследований невозможно свести к какому-либо одному количественному критерию. Оценка эффективности открытий как результатов фундаментальных исследований относится к одной из наиболее сложных проблем экономики научно-технического прогресса в связи с тем, что при этом необходимо учитывать целый ряд функций, непосредственно следующих из самого содержания открытия, таких как использование открытия для развития науки, как средство развития технического прогресса, социальную функцию, экономическую, экологическую и др.

Этапов: фундаментальные научные исследования и поиски; прикладные научные исследования , ... характеристик создаваемой техники и ускорению научно -технического прогресса. Научно ... научно -технического прогресса кратко ... их возникновения, факторов, их определяющих...

Если раньше структура науки рассматривалась в зависимости от основных процедур научно-познавательной деятельности - эмпирической и теоретической, то сейчас рассмотрим структуру науки в зависимости от другого ракурса, или аспекта. Структура науки, вытекающая из ее функции, заключается в делении на фундаментальные и прикладные научные исследования. Цель фундаментальных исследований заключается в ответе на вопрос: «Что есть то или иное явление? Как его понимать и как его можно объяснить?». Результатом фундаментальной науки является объективное знание явлений природного, социального мира, а также самого человека. Цель прикладной науки - решение практических проблем для улучшения бытия человека, совершенствование способов жизнедеятельности человека в мире.

Фундаментальная наука отличается от прикладной не только целями, но и результатами. Если высшим результатом развития фундаментальных наук является открытие - описание и создание модели нового феномена, хотя и существовавшего в природе, но не имеющего статуса научного объяснения, то в прикладных науках функцию результата выполняет изобретение. Данная новация в отличие от открытия имеет конструктивную природу, т.е. раньше не существовала и создана как искусственное средство решения проблемы удовлетворения человеческой потребности.

К основным признакам фундаментальности относят концептуальную универсальность, а также пространственно-временную общность. Однако данного разграничения науки на фундаментальную и прикладную недостаточно, ибо оно сильно упрощает проблему. Дело в том, что в рамках фундаментального исследования можно получить не только теоретические результаты, но и практические. Другими словами, средствами фундаментальной науки можно решать задачи, имеющие прикладное значение. Так, например, квантовая механика решает проблемы создания лазера, атомной бомбы, атомного реактора, термодинамика - ряд проблем технической физики и т. д. Можно привести примеры противоположного свойства. Прикладная наука, в том числе техническое знание, имеет мощный слой фундаментальных разработок и фундаментального знания.

Следует подчеркнуть еще одно важное обстоятельство относительно функционирования фундаментальных наук. Эти науки направлены не только на изучение природного и социального мира, но и своего собственного, другими словами, обслуживают внутренние потребности и интересы науки, связанные с ее внутренней самоорганизацией и саморазвитием. Фундаментальная наука «обслуживает себя сама», устраняет внутренние противоречия, вырабатывает стратегию и рефлексирует, разрабатывая философию, логику и методологию науки и науковедение. Весь этот спектр «наук о науке» обслуживает внутренние потребности и интересы науки, направленные на обеспечение науки как саморазвивающейся системы, поддержание ее функционирования и саморазвития. Именно эта особенность «чистой» науки позволяет развиваться ее приложениям, которые черпают общую методологию саморазвития из фундаментальной науки и дают плоды - пользу в виде наработок прикладных научных исследований.

Несмотря на то что прикладные науки направлены вовне, на интеллектуальную поддержку практического бытия человека и, в особенности, производства, они органически связаны с фундаментальными, поскольку функционируют как единый организм - са- моразвивающаяся система. Это обстоятельство является еще одним аргументом неразрывности фундаментальных и прикладных исследований.

Здесь будет уместна аналогия с деревом и его развитием, ростом ствола, кроны и корней как отдельных элементов саморазвивающейся системы. Если развитие науки сравнить с ростом дерева, то ствол - это фундаментальные исследования, прикладные исследования можно уподобить кроне, а корневая система - это спектр философско-методологических оснований науки.

Как известно, НТР основывается на инженерно-технических изобретениях новых средств производства. Одно из первых изобретений, превращающих тепловую энергию в механическую работу, - создание паровой машины. Практическое использование энергии сжатого пара привело к мощному развитию в сфере фундаментального естествознания, в частности физики, - было сформулировано первое и второе начала термодинамики. Садди Карно сформулировал теорию для идеальной паровой машины в виде цикла, получившего его имя, а также вывел формулу коэффициента полезного действия, который определяется только температурой нагревателя и холодильника.

Из этого примера видно, что задача науки - не только объяснение закономерностей окружающего мира, по и его преобразование. Более того, это объяснение не является потребностью праздного ума, каких-то «ботаников от науки», которые удовлетворяют любопытство за государственный счет. Дело в том, что потребность в познании является атрибутивной (врожденной) потребностью человека наряду с витальными (биологическими) и социальными. Потребность в познании мира и самого себя является одной из главнейших духовных потребностей человека. Достаточно сказать, что термин сознание в его конструктивной интерпретации означает «деятельность со знанием дела», т.е. содержит ключевой термин - знание. Знание, истина конституируют науку как форму культуры, являются се главной святыней, тем, ради чего следует жить ученому. Это если речь идет о профессиональном научном исследовании. Если рассматривать науку и научное исследование в онтогенезе, т.е. развитие человеческого индивида, то познавательная деятельность составляет основу его интеллектуального и духовного развития. Познавая действительность, человек овладевает миром, уясняя правила и закономерности, которым подчинен окружающий мир. Вначале объектом познания была природа, а ученые именовались естествоиспытателями, которые «пытали» природу, т.е. задавали ей вопросы и получали ответы.

Пытливый ум, прочитав утверждение о том, что потребность в познании является врожденной, может задать вопрос: «А чем объясняется врожденность?». Ответ на этот вопрос также имеется. Дело в том, что человек, вслед за всеми живыми самоорганизующимися системами для управления своей деятельностью, нуждается в информации, которая у животных является основой адаптивного поведения (управления). Знание, в отличие от информации, носит системно- личностный характер и ведет к саморазвитию человека.

Великий швейцарский психолог Ж. Пиаже - создатель операциональной концепции интеллекта и генетической эпистемологии - исходил из основного биогенетического закона, согласно которому онтогенез (индивидуальное развитие) - основа филогенеза. Другими словами, онтогенез сеть быстрое и краткое повторение филогенеза. Это позволяет перейти на методологический уровень. Общая модель развития индивида объяснима в терминах эволюции видов.

Итак, человек - вначале ребенок, в затем взрослый, в том числе ученый, осуществляя познавательную деятельность, нс просто осваивает мир, но делает возможным свое собственное саморазвитие и самосовершенствование. Естественно, на процесс освоения мира и самообразования человека влияет не только познавательная деятельность, но и другие формы культуры - этика, эстетика, религия, обыденное знание, бизнес, право и иные формы освоения мира и культуротворчсства. Пиаже доказал, что в основе интеллектуального развития личности, особенно на раннем этапе, лежит когнитивное, познавательное развитие. Он создал конструктивно- операциональную, эволюционную концепцию интеллекта. Основная идея этой концепции заключается в следующем. Во-первых, мы можем ответить, каков «механизм» познавательной деятельности, как человек познает мир, какова природа сознания, нс иначе как анализируя механизм формирования познавательной деятельности ребенка и его генезис. Другими словами, эпистемология, или теория познания, может быть объяснена генетически, т.е. как саморазвивающаяся система познавательной деятельности ребенка. Во-вторых, для объяснения используется основной биогенетической закон, который основывается на социокультурной природе познания и науки. Биогенетический закон утверждает, что онтогенез есть быстрое и краткое повторение филогенеза (исторического развития вида), т.е. развитие науки можно рассматривать как само- развивающуюся систему или эволюцию познавательных действий.

Обратимся к специфике научно-познавательного действия. Главная специфика науки как формы культуротворчсства заключается в се универсальном характере. Все виды освоения человеком мира пронизаны когнитивной, познавательной компонентой. Универсализм науки достигается за счет возможности создавать идеальный мир в виде системы идеализаций и абстрактных понятий, которые предваряют практическую деятельность человека. Идеализации науки позволяют создать мощный теоретический слой, который в свою очередь может использовать формально-операциональные методы и тем самым предсказывать, прогнозировать развитие предметного мира, материального бытия.

Еще раз подчеркнем, что наука и уровень ее развития выступают основой устойчивого развития общества, показателем национального богатства. Причем главное в науке и сопряженной с ней сферой образования - человек, способный к научному творчеству, саморазвитию, самообразованию. Почему именно наука и когнитивное познавательное развитие генетически являются основой интеллектуального, а шире - духовного развития? Именно научно-познавательная деятельность развивает абстрактно-логическое мышление, интеллектуальные умения и навыки, позволяющие осваивать мир культуры XXI в. Вместе с тем духовное развитие человека отнюдь не сводится к интеллекту. Наряду с интеллектуальными ценностями в духовный мир человека входят эмоционально-нравственные ценности - добро, красота, справедливость, милосердие. Эти общечеловеческие ценности культуры должны всегда сопровождать научные исследования, познавательную деятельность, бытие человека в мире материальных ценностей.

Итак, главная функция науки и ее материальной компоненты - техники - состоит в интеллектуальном ресурсе для создания мира материальной культуры - комфорта (уровня бытовых удобств), освобождения от зависимости от внешней среды, удовлетворения витальных потребностей, высвобождения свободного времени как «пространства развития личности», создания современных информационно-коммуникативных технологий, возможности продления жизни и обретения бессмертия.

Прикладное исследование - это такое исследование, результаты которого адресованы производителям и заказчикам и которое направляется нуждами или желаниями этих клиентов,фундаментальное - адресовано другим членам научного сообщества. Современная техника не так далека от теории, как это иногда кажется. Она не является только применением существующего научного знания, но имеет творческую компоненту. Поэтому в методологическом плане техническое исследование (т.е. исследование в технической науке) не очень сильно отличается от научного. Для современной инженерной деятельности требуются не только краткосрочные исследования, направленные на решение специальных задач, но и широкая долговременная программа фундаментальных исследований в лабораториях и институтах, специально предназначенных для развития технических наук. В то же время современные фундаментальные исследования (особенно в технических науках) более тесно связаны с приложениями, чем это было раньше.

Для современного этапа развития науки и техники характерно использование методов фундаментальных исследований для решения прикладных проблем. Тот факт, что исследование является фундаментальным, еще не означает, что его результаты неутилитарны. Работа же, направленная на прикладные цели, может быть весьма фундаментальной. Критериями их разделения являются в основном временной фактор и степень общности. Вполне правомерно сегодня говорить и о фундаментальном промышленном исследовании.

Вспомним имена великих ученых, бывших одновременно инженерами и изобретателями: Д. У. Гиббс - химик-теоретик - начал свою карьеру как механик-изобретатель; Дж. фон Нейман начал как инженер-химик, далее занимался абстрактной математикой и впоследствии опять вернулся к технике; Н. Винер и К. Шеннон были одновременно и инженерами и первоклассными математиками. Список может быть продолжен: Клод Луис Навье, инженер французского Корпуса мостов и дорог, проводил исследования в математике и теоретической механике; Вильям Томсон (лорд Кельвин) удачно сочетал научную карьеру с постоянными поисками в сфере инженерных и технологических инноваций; физик-теоретик Вильгельм Бьеркнес стал практическим метеорологомѕ...

Хороший техник ищет решения, даже если они еще не полностью приняты наукой, а прикладные исследования и разработки все более и более выполняются людьми с исходной подготовкой в области фундаментальной науки.

Таким образом, в научно-технических дисциплинах необходимо четко различать исследования, включенные в непосредственную инженерную деятельность (независимо от того, в каких организационных формах они протекают), и теоретические исследования, которые мы будем далее называть технической теорией .

Для того, чтобы выявить особенности технической теории, ее сравнивают прежде всего с естественнонаучной. Г. Сколимовский писал: "техническая теория создает реальность, в то время как научная теория только исследует и объясняет ее". По мнению Ф. Раппа, решительный поворот в развитии технических наук состоял "в связывании технических знаний с математико-естественнонаучными методами". Этот автор различает также "гипотетико-дедуктивный метод" (идеализированная абстракция) естественнонаучной теории и "проективно-прагматический метод" (общая схема действия) технической науки.

Г. Беме отмечал, что "техническая теория составляется так, чтобы достичь определенной оптимизации". Для современной науки характерно ее "ответвление в специальные технические теории". Это происходит за счет построения специальных моделей в двух направлениях: формулировки теорий технических структур и конкретизации общих научных теорий. Можно рассмотреть в качестве примера становление химической технологии как научной дисциплины, где осуществлялась разработка специальных моделей, которые связывали более сложные технические процессы и операции с идеализированными объектами фундаментальной науки. По мнению Беме, многие первые научные теории были, по сути дела, теориями научных инструментов, т.е. технических устройств: например, физическая оптика - это теория микроскопа и телескопа, пневматика - теория насоса и барометра, а термодинамика - теория паровой машины и двигателя.

Марио Бунге подчеркивал, что в технической науке теория - не только вершина исследовательского цикла и ориентир для дальнейшего исследования, но и основа системы правил, предписывающих ход оптимального технического действия. Такая теория либо рассматривает объекты действия (например, машины), либо относится к самому действию (например, к решениям, которые предшествуют и управляют производством или использованием машин). Бунге различал также научные законы , описывающие реальность, итехнические правила , которые описывают ход действия, указывают, как поступать, чтобы достичь определенной цели (являются инструкцией к выполнению действий). В отличие от закона природы, который говорит о том, какова формавозможных событий , технические правила являютсянормами . В то время, как утверждения, выражающие законы, могут быть более или менееистинными , правила могут быть более или менееэффективными . Научноепредсказание говорит о том, что случится или может случиться при определенных обстоятельствах. Техническийпрогноз , который исходит из технической теории, формулирует предположение о том, как повлиять на обстоятельства, чтобы могли произойти определенные события или, напротив, их можно было бы предотвратить.

Наибольшее различие между физической и технической теориями заключается в характере идеализации: физик может сконцентрировать свое внимание на наиболее простых случаях (например, элиминировать трение, сопротивление жидкости и т.д.), но все это является весьма существенным для технической теории и должно приниматься ею во внимание. Таким образом, техническая теория имеет дело с более сложной реальностью, поскольку не может элиминировать сложное взаимодействие физических факторов, имеющих место в машине. Техническая теория является менее абстрактной и идеализированной, она более тесно связана с реальным миром инженерии. Специальный когнитивный статус технических теорий выражается в том, что технические теории имеют дело с искусственными устройствами, или артефактами, в то время как научные теории относятся к естественным объектам. Однако противопоставление естественных объектов и артефактов еще не дает реального основания для проводимого различения. Почти все явления, изучаемые современной экспериментальной наукой, созданы в лабораториях и в этом плане представляют собой артефакты.

По мнению Э. Лейтона, техническую теорию создает особый слой посредников - "ученые-инженеры" или "инженеры-ученые". Ибо для того, чтобы информация перешла от одного сообщества (ученых) к другому (инженеров), необходима ее серьезная переформулировка и развитие. Так, Максвелл был одним из тех ученых, которые сознательно пытались сделать вклад в технику (и он действительно оказал на нее большое влияние). Но потребовались почти столь же мощные творческие усилия британского инженера Хэвисайда, чтобы преобразовать электромагнитные уравнения Максвелла в такую форму, которая могла быть использована инженерами. Таким посредником был, например, шотландский ученый-инженер Рэнкин - ведущая фигура в создании термодинамики и прикладной механики, которому удалось связать практику построения паровых двигателей высокого давления с научными законами. Для такого рода двигателей закон БойляМариотта в чистом виде не применим. Рэнкин доказал необходимость развития промежуточной формы знания - между физикой и техникой. Действия машины должны основываться на теоретических понятиях, а свойства материалов выбираться на основе твердо установленных экспериментальных данных. В паровом двигателе изучаемым материалом был пар, а законы действия были законами создания и исчезновения теплоты, установленными в рамках формальных теоретических понятий. Поэтому работа двигателя в равной мере зависела и от свойств пара (устанавливаемых практически), и от состояния теплоты в этом паре. Рэнкин сконцентрировал свое внимание на том, как законы теплоты влияют на свойства пара. Но в соответствии с его моделью, получалось, что и свойства пара могут изменить действие теплоты. Проведенный анализ действия расширения пара позволил Рэнкину открыть причины потери эффективности двигателей и рекомендовать конкретные мероприятия, уменьшающие негативное действие расширения. Модель технической науки, предложенная Рэнкиным, обеспечила применение теоретических идей к практическим проблемам и привела к образованию новых понятий на основе объединения элементов науки и техники.

Технические теории в свою очередь оказывают большое обратное влияние на физическую науку и даже в определенном смысле на всю физическую картину мира. Например, (по сути, - техническая) теория упругости была генетической основой модели эфира, а гидродинамика - вихревых теорий материи.

Таким образом, в современной философии техники исследователям удалось выявить фундаментальное теоретическое исследование в технических науках и провести первичную классификацию типов технической теории. Разделение исследований в технических науках на фундаментальные и прикладные позволяет выделить и рассматривать техническую теорию в качестве предмета особого философско-методологического анализа и перейти к изучению ее внутренней структуры.

Голландский исследователь П. Кроес утверждал, что теория, имеющая дело с артефактами, обязательно претерпевает изменение своей структуры. Он подчеркивал, что естественнонаучные и научно-технические знания являются в равной степени знаниями о манипуляции с природой, что и естественные, и технические науки имеют дело с артефактами и сами создают их. Однако между двумя видами теорий существует также фундаментальное отличие, и оно заключается в том, что в рамках технической теории важнейшее место принадлежит проектным характеристикам и параметрам.

Исследование соотношения и взаимосвязи естественных и технических наук направлено также на то, чтобы обосновать возможность использования при анализе технических наук методологических средств, развитых в философии науки в процессе исследования естествознания. При этом в большинстве работ анализируются в основном связи, сходства и различия физической и технической теории (в ее классической форме), которая основана на применении к инженерной практике главным образом физических знаний.

Однако за последние десятилетия возникло множество технических теорий, которые основываются не только на физике и могут быть названы абстрактными техническими теориями (например, системотехника, информатика или теория проектирования), для которых характерно включение в фундаментальные инженерные исследования общей методологии. Для трактовки отдельных сложных явлений в технических разработках могут быть привлечены часто совершенно различные, логически не связанные теории. Такие теоретические исследования становятся по самой своей сути комплексными и непосредственно выходят не только в сферу "природы", но и в сферу "культуры". "Необходимо брать в расчет не только взаимодействие технических разработок с экономическими факторами, но также связь техники с культурными традициями, а также психологическими, историческими и политическими факторами". Таким образом, мы попадаем в сферу анализа социального контекста научно-технических знаний.

Теперь рассмотрим последовательно: во-первых, генезис технических теорий классических технических наук и их отличие от физических теорий; во-вторых, особенности теоретико-методологического синтеза знаний в современных научно-технических дисциплинах и, в-третьих, развитие современной инженерной деятельности и необходимость социальной оценки техники.

фундаментальные и прикладные исследования